冠状动脉血流储备分数得到方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种冠状动脉血流储备分数得到方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取与心脏相关的医学影像，根据医学影像构建心肌三维模型以及冠状动脉三维模型，并基于两者确定冠状动脉三维模型的边界条件，基于冠状动脉三维模型获取整个冠状动脉树的中心线以及中心点信息，并根据中心线将冠状动脉分割为多个分叉节段以及单支节段，根据中心点信息以及边界条件，计算各分叉节段以及单支节段的压力损失进而得到冠状动脉三维模型上的压力分布，再根据冠状动脉三维模型上的压力分布以及流体动力学进行计算，得到冠状动脉血流储备分数。采用本方法能够在提高计算速度的同时提高血流储备分数的准确度。时提高血流储备分数的准确度。时提高血流储备分数的准确度。

【技术实现步骤摘要】
冠状动脉血流储备分数得到方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请涉及医学影像的数据处理
，特别是涉及一种冠状动脉血流储备分数得到方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]国家心血管病中心发布的《中国心血管病报告2018》显示，近年我国心血管病患病率持续上升，2018年患病人数已经达到2.9亿，患病死亡率依然高居首位。其中，冠心病患者达到1100万，冠心病，是由于动脉粥样硬化在冠状动脉中积累形成斑块而导致冠状动脉狭窄，从而降低供应心肌的血液量造成心肌缺血的疾病。冠心病作为心血管疾病的高发病症，是全球死亡率最高的疾病之一，冠心病的诊断治疗也越来越受到重视。
[0003]如今临床上评估血管狭窄引起的心肌缺血的“金标准”是冠状动脉血流储备分数(Fractional Flow Reserve，FFR)，冠状动脉血流储备分数是指冠状动脉存在狭窄病变的情况下，该血管所供心肌区域能获得的最大血流量与同一区域正常情况下所能获得的最大血流量之比。FFR的测量通常是利用压力导丝经由桡动脉进入冠状动脉病变远端，再给患者注射腺苷诱导最大充血状态时测量病变远端压力(P
d
)和主动脉压(P
a
)，从而得到FFR＝P
d
/P
a
。FFR可以评价狭窄到底对远端血流产生了多大影响。所以，FFR还可以准确地评价冠脉病变与心肌缺血的关系，并进而指导制定合理的治疗决策，改善患者的预后。但FFR的测量需要使用价格昂贵的手术耗材压力导丝，手术时间长，且存在损伤病变血管的风险，其需要注射的微循环扩张药物亦存在一定副作用，诸多原因都限制了它在临床上的广泛应用。
[0004]因此一种无创获取冠状动脉FFR的方法便具有较高的临床价值。而现有的冠状动脉FFR
CT
技术往往需要消耗巨大的计算资源和较长的计算时间，因此，如何提供一种方法更简单、准确率更高的获取冠脉血流储备分数的方法和系统成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够快速及准确的冠状动脉血流储备分数得到方法、装置、计算机设备和存储介质。
[0006]一种冠状动脉血流储备分数得到方法，包括：
[0007]获取与心脏相关的医学影像，根据所述医学影像构建心肌三维模型以及冠状动脉三维模型，并基于所述三维模型及患者特异性生理参数确定所述冠状动脉三维模型的边界条件；
[0008]基于所述冠状动脉三维模型获取整个冠状动脉树的中心线以及中心点信息，并根据所述中心线将冠状动脉分割为多个分叉节段以及单支节段；
[0009]根据所述中心点信息以及边界条件，基于流体动力学计算各所述分叉节段以及单支节段的压力损失进而得到冠状动脉三维模型上的压力分布；
[0010]根据冠状动脉三维模型上的压力分布，得到冠状动脉血流储备分数。
[0011]可选地，所述根据所述中心线将冠状动脉分割为多个分叉节段以及单支节段包括：
[0012]沿所述中心线生成对应的管状包络面，并根据所述管状包络面确定冠状动脉上各分叉处相邻分支血管中心线上的子节点；
[0013]根据分叉处的各所述子节点分别沿所在中心线向上游寻找各中心线重合部分的中心点，并将该中心点作为父节点；
[0014]根据各分叉处的父节点和子节点将整个中心线分割为多个分叉节段以及单支节段。
[0015]可选地，所述父节点为相应中心线首个重合点上游的第4
‑
10个中心点，所述子节点为包络面相交点下游的第6
‑
15个点。
[0016]可选地，所述分叉节段包括冠状动脉分叉处父节点至下游处至少一对子节点部分；
[0017]所述单支节段包括子节点至下游处父节点或出口部分。
[0018]可选地，所述中心线由多个离散的中心点组成，各所述父节点以及子节点均为对应的中心点。
[0019]可选地，所述计算各所述分叉节段以及单支节段的压力损失进而得到冠状动脉三维模型上的压力分布包括：
[0020]在对冠状动脉进行分割时，还将各所述分叉节段以及单支节段按照空间位置进行标记；
[0021]将各所述分叉节段以及单支节段的压力损失按照所述标记相应的匹配至所述冠状动脉三维模型以得到压力分布。
[0022]可选地，所述边界条件包括冠状动脉的总血液流量、平均主动脉压以及至少一个血管分支的血液流量。
[0023]本申请还提供了一种冠状动脉血流储备分数得到装置，包括：
[0024]三维模型构建模块，用于获取与心脏相关的医学影像，根据所述医学影像构建心肌三维模型以及冠状动脉三维模型，并基于所述三维模型及患者特异性生理参数确定所述冠状动脉三维模型的边界条件；
[0025]节段分割模块，用于基于所述冠状动脉三维模型获取整个冠状动脉树的中心线以及中心点信息，并根据所述中心线将冠状动脉分割为多个分叉节段以及单支节段；
[0026]压力分布获取模块，用于基于所述中心点信息以及边界条件，基于流体动力学计算各所述分叉节段以及单支节段的压力损失进而得到冠状动脉三维模型上的压力分布；
[0027]血流储备分数得到模块，用于根据冠状动脉三维模型上的压力分布，得到冠状动脉血流储备分数。
[0028]本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0029]获取与心脏相关的医学影像，根据所述医学影像构建心肌三维模型以及冠状动脉三维模型，并基于所述三维模型及患者特异性生理参数确定所述冠状动脉三维模型的边界条件；
[0030]基于所述冠状动脉三维模型获取整个冠状动脉树的中心线以及中心点信息，并根据所述中心线将冠状动脉分割为多个分叉节段以及单支节段；
[0031]根据所述中心点信息以及边界条件，计算各所述分叉节段以及单支节段的压力损失进而得到冠状动脉三维模型上的压力分布；
[0032]根据冠状动脉三维模型上的压力分布，得到冠状动脉血流储备分数。
[0033]本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0034]获取与心脏相关的医学影像，根据所述医学影像构建心肌三维模型以及冠状动脉三维模型，并基于所述三维模型及患者特异性生理参数确定所述冠状动脉三维模型的边界条件；
[0035]基于所述冠状动脉三维模型获取整个冠状动脉树的中心线以及中心点信息，并根据所述中心线将冠状动脉分割为多个分叉节段以及单支节段；
[0036]基于所述中心点信息以及边界条件，基于流体动力学计算各所述分叉节段以及单支节段的压力损失进而得到冠状动脉三维模型上的压力分布；
[0037]根据冠状动脉三维模型上的压力分布，得到冠状动脉血流储备分数。
[0038]上述冠状动脉血流储备分数得到方法、装置、计算机设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.冠状动脉血流储备分数得到方法，其特征在于，包括：获取与心脏相关的医学影像，根据所述医学影像构建心肌三维模型以及冠状动脉三维模型，并基于所述三维模型及患者特异性生理参数确定所述冠状动脉三维模型的边界条件；基于所述冠状动脉三维模型获取整个冠状动脉树的中心线以及中心点信息，并根据所述中心线将冠状动脉分割为多个分叉节段以及单支节段；根据所述中心点信息以及边界条件，基于流体动力学计算各所述分叉节段以及单支节段的压力损失进而得到冠状动脉三维模型上的压力分布；根据冠状动脉三维模型上的压力分布，得到冠状动脉血流储备分数。2.根据权利要求1所述的冠状动脉血流储备分数得到方法，其特征在于，所述根据所述中心线将冠状动脉分割为多个分叉节段以及单支节段包括：沿所述中心线生成对应的管状包络面，并根据所述管状包络面确定冠状动脉上各分叉处相邻分支血管中心线上的子节点；根据分叉处的各所述子节点分别沿所在中心线向上游寻找各中心线重合部分的中心点，并将该中心点作为父节点；根据各分叉处的父节点和子节点将整个中心线分割为多个分叉节段以及单支节段。3.根据权利要求2所述的冠状动脉血流储备分数得到方法，其特征在于，所述父节点为相应中心线首个重合点上游的第4
‑
10个中心点，所述子节点为包络面相交点下游的第6
‑
15个点。4.根据权利要求2所述的冠状动脉血流储备分数得到方法，其特征在于，所述分叉节段包括冠状动脉分叉处父节点至下游处至少一对子节点部分；所述单支节段包括子节点至下游处父节点或出口部分。5.根据权利要求4所述的冠状动脉血流储备分数得到方法，其特征在于，所述中心线由多个离散的中心点组成，各所述父节点以及子节点均为...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雨蒙，刘欣，何京松，韩涛，冯立，冷晓畅，向建平，
申请(专利权)人：杭州脉流科技有限公司，
类型：发明
国别省市：